DE3936045A1 - Fadenueberwachungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fadenüberwachungsein­ richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Fadenwächter sind Überwachungseinrichtungen, die im Fadenlauf einer Textilmaschine integriert an­ geordnet sind. Grob skizziert unterscheiden sich die Fadenwächter in berührungslose Überwachungs­ einrichtungen und solche, die tastend am Faden anliegen. Die Erfindung bezieht sich auf eine als Fadentaster ausgebildete Fadenüberwachungs­ einrichtung.

Übliche Fadentaster geben ein Ja/Nein-Signal ab, nämlich "Faden ist vorhanden" oder "Faden ist nicht vorhanden". Bei der Herstellung von Zwirn sind mindestens zwei Fadenkomponenten am Gesamt­ faden beteiligt, so daß neben der Kenntnis über den Ja/Nein-Zustand auch die Kenntnis über das Vor­ handensein nur einer Fadenkomponenten wünschens­ wert ist. Gleiches gilt auch für sogenannte Kablierfäden, die zwei über unterschiedliche Garn­ wege zulaufende Garnkomponenten enthalten, die sich erst unterhalb des Ballonfadenführers im sogenannten Kordierdreieck vereinigen. In beiden Fällen könnte es bei Bruch nur einer Garn- bzw. Fadenkomponente dazu kommen, daß die zweite Garn­ komponente den Fadentaster in seiner Betriebs­ stellung hält, so daß der Fadentaster nicht an­ spricht und somit nur ein Garnstrang aufgewickelt wird.

Um eine derartige Fehlaufwicklung zu verhindern, sind sogenannte Differenz-Fadenspannungstaster vorgesehen, d. h. Fadentaster, die nicht nur die Ja/Nein-Funktion zum Inhalt haben, sondern auch bei einer Veränderung der Gesamtspannung, beispielsweise bei Wegfall einer Garnkomponente, reagieren.

Ein typischer Differenz-Fadenspannungstaster für eine Kabliermaschine ist beispielsweise in der DE-OS 29 39 435 beschrieben. Dieser bekannte Fadentaster entspricht im wesentlichen einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Als das den Schwenkhebel in der einem ordnungs­ gemäßen Fadenlauf entsprechenden Betriebsposition haltende Stützglied dient dabei eine Schrauben­ druckfeder, die mittels einer Stellschraube der­ art eingestellt werden kann, daß auch bei Bruch einer Faden- bzw. Garnkomponente und damit z. B. halbierter Fadenspannung der Schwenkhebel unter der Wirkung der Schraubendruckfeder in eine den Betrieb der Fadenbearbeitungsstelle unterbrechende Schaltstellung verschwenkt wird, obwohl die andere Garnkomponente weiterhin über die Tastrolle läuft, d. h. bereits bei Reißen einer einzigen der beiden Garn- bzw. Fadenkomponenten wird die Fadenbearbei­ tungsstelle stillgesetzt. Es versteht sich, daß bei Reißen beider Garnkomponenten ebenfalls ein Stillsetzen der Fadenbearbeitungsstelle erfolgt.

In der DE-AS 15 35 167 ist ein Fadentaster in Form eines zweiarmigen Schwenkhebels beschrieben, an dessen einem Arm eine Zugfeder angreift, während der andere Arm einen von dem Faden über­ laufenden Taststift trägt. Dieser Fadentaster ist als Differenz-Fadenspannungstaster ausgebildet, der jedoch auch bei Überlast reagiert, d. h. dieser Fadentaster spricht sowohl bei Fadenbruch oder Unterschreiten einer vorgegebenen Fadenspannung einerseits als auch bei Überschreiten einer vor­ gegebenen Fadenspannung andererseits an, indem beispielsweise bei Nachlassen der Fadenspannung der Schwenkhebel unter der Wirkung der an ihm angreifenden Feder im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, während bei Zunahme der Fadenspannung der Schwenkhebel entgegen der Kraft der Zugfeder in Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkt wird.

Ein Nachteil dieser beiden bekannten, federbe­ lasteten Fadentastern besteht darin, daß eine Anpassung oder Veränderung der auf eine be­ stimmte Fadenspannung abgestellten Federkraft nur im Bereich jedes einzelnen Fadentasters möglich ist, was insbesondere bei Vielstellenmaschinen aufwendig und zeitraubend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für Vielstellenmaschinen vorgesehene Fadenüberwachungseinrichtung so zu gestalten, daß eine zentrale Verstellung der Tast- oder Schaltcharakteristika über die gesamte Maschine möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Fadenüberwachungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorge­ schlagen, eine pneumatische Abstützung des Stütz­ gliedes vorzusehen. Eine derartige pneumatische vorzugsweise membrangesteuerte Einrichtung eignet sich besonders zur zentralen Verstellung der über eine ganze Maschine gewünschten Tast- oder Schaltcharakteristika. Dieser Vorteil ist bevor­ zugt an Textilmaschinen und ganz besonders an sogenannten Vielstellenmaschinen, z. B. Doppeldraht- Zwirn- oder Kabliermaschinen anwendbar.

Eine pneumatische oder membrangesteuerte Abstützung des Stützgliedes eignet sich besonders vorteilhaft für einen sogenannten Differenz-Fadenspannungs­ taster.

Eine pneumatische Tasteinrichtung läßt sich bevor­ zugt an das übliche Druckluftbetriebsnetz an­ schließen. Derartige Betriebsnetze sind gewöhnlich bis 6 bar zulässig. Unter Berücksichtigung von Druckschwankungen im Netz steht ein tatsächlicher Betriebsdruck zwischen 0,2 und 5 bar zur Verfügung, d. h. die Umsetzung dieser Druckdifferenz unter Zugrundelegung einer bestimmten Membranfläche stellt gleichzeitig die Grenzen dar, die im Fall einer Fadentasteinrichtung als Gegenkraft zur Fadenzugkraft zur Verfügung steht. Unter Berück­ sichtigung der jeweiligen Arbeitsverhältnisse genügt eine derartige Druckdifferenz oftmals nicht, um den Arbeitsbereich und die diesem Arbeitsbereich zugrunde liegenden Fadenzugkräfte z. B. an einer Kabliermaschine abzudecken. Gleiches gilt fallweise auch für Doppeldraht-Zwirnmaschinen.

Um für einen gegebenen Betriebsdruck den Arbeits­ bereich zu erhöhen, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, zwei den Schwenkhebel einzeln oder gemeinsam abstützende Stützglieder vorzusehen, wobei jedes Stützglied ein lose gegen den Schwenk­ hebel anliegender Kolben sein kann, der von einer elastisch verformbaren Membran abgestützt wird, die auf ihrer vom Kolben abgewandten Seite mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.

Dabei wird die wirksame Membranfläche der einen Membran vorzugsweise möglichst klein gewählt, um einen Arbeitsbereich niedriger Garnspannung zu erfassen, wobei die Obergrenze des Arbeitsbereiches dieser ersten Membran durch die mögliche Druck­ differenz des zur Verfügung stehenden Betriebs­ netzes vorgegeben ist.

Um den Arbeitsbereich des Fadentasters auszu­ weiten, ist die zweite Membrane parallel zur ersten mit einer entsprechend größeren Membran­ fläche ausgestattet, wobei die Membranflächen so aufeinander abgestimmt sind, daß noch ein genügender Überlappungsbereich sichergestellt ist.

Beide Membranen sind an eine gemeinsame Druckluft­ quelle angeschlossen und werden vorzugsweise über einen Druckregler mit dem gewünschten Druck beaufschlagt. Hinter dem Druckregler ist die Druckluftzuleitung unterteilt, wobei je ein Leitungsstrang zu jeweils einer der beiden Mem­ branen führt. Durch Zu- und/oder Abschaltung der Druckluft für die eine oder die andere Membran kann eine Druck- oder Haltekraft erzeugt werden, die der jeweiligen Fadenzugkraft bzw. Fadenspannung entgegenwirkt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schwenkhebel von einem weiteren Stützglied abgestützt wird, das zur Unterbrechung des Fadenlaufs und/oder zum Ab­ schalten der Fadenbearbeitungsstelle wirksam wird, sobald die tatsächliche Fadenspannung den vorge­ gebenen Spannungswert um eine bestimmte Größe überschreitet. Auf diese Weise hat der erfindungs­ gemäße Differenz-Fadenspannungstaster auch die Funktion einer Überlastsicherung.

Um den Fadentaster sowohl bei Abfallen der Faden­ spannung als auch bei Zunahme der Fadenspannung wirksam werden zu lassen, ist an dem Schwenkhebel ein Schaltorgan angebracht, das bei Verschwenken in beiden Richtungen auf ein Stellorgan einwirkt, das elektrisch oder pneumatisch ein Abschalten der Fadenbearbeitungsstelle steuert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein an den Schwenkhebel heran­ stellbarer Anschlag zum zeitweiligen Arretieren des Schwenkhebels in einer dem ordnungsgemäßen Fadenlauf entsprechenden Betriebsposition vor­ gesehen, um den Fadentaster während des Fadenan­ legens an der Arbeitsstelle zeitweilig außer Funktion zu setzen. Dazu ist erfindungsge­ mäß ein Drehhebel vorgesehen, mit dem der Schwenk­ hebel blockiert werden kann, um während des Faden­ anlegens bei noch nicht ordnungsgemäßer Faden­ spannung ein Durchschalten der Tasteinrichtung zu verhindern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 teilweise in perspektivischer Darstellung eine Seitenansicht einer Doppeldraht- Zwirnspindel mit zugeordnetem Aufwickel­ aggregat und zwischengeschalteter Faden­ überwachungseinrichtung;

Fig. 2 in perspektivischer vergrößerter Darstellung teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Fadenüberwachungs­ einrichtung;

Fig. 3 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht des Fadentasters;

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung eine Schema­ ansicht des Pneumatikkreises mit den zu­ geordneten membrangesteuerten Stützgliedern und

Fig. 5 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der Schalt- und Stellorgane.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Fadenüber­ wachungseinrichtung 1 in Zuordnung zu einer Doppeldraht-Zwirnspindel 2, und zwar zwischenge­ schaltet zwischen die Doppeldraht-Zwirnspindel 2 und ein Fadenaufwickelaggregat 3. In Fig. 1 sind von der Fadenübewachungseinrichtung im wesentlichen das stationär an einem oder mehreren Maschinen­ längsträgern 5 befestigte Fadentastergehäuse 4 sowie zwei Fadenführungsrollen 6 und 7 zu erkennen, die von dem Faden 8 auf dem Wege von dem Ballon­ fadenführer 9 zu einer dem Aufwickelaggregat 3 vorgeschalteten Voreilrolle 10 umschlungen werden.

Gemäß Fig. 2 ist in dem Fadentastergehäuse 4 ein um die Schwenkachse 11 verschwenkbarer, doppel­ armiger Schwenkhebel 12 gelagert, an dessen erstem Hebelarm 12.1 die Fadenführungsrolle 6 um die Achse 13 drehbar gelagert ist. Die zweite Fadenführungsrolle 7 ist an der Wandung des Fadentastergehäuses 4 um die Achse 14 drehbar gelagert.

Der Hebelarm 12.1 stützt sich mit einem Stützglied 12.2 an einer Druckplatte 15 ab, die ihrerseits von einer Druckfeder 16 abgestützt wird, die ebenso wie die Druckplatte 15 in einem Rohrstück 17 geführt ist, das einen Teil des Fadentaster­ gehäuses 4 bildet. Die Kennlinie der Druckfeder 16 ist so ausgelegt, daß sie unter Berücksichtigung der Hebelarmabstände bis zur Schwenkachse 11 erst bei solchen Fadenzugkräften bzw. Fadenspannungen nachgibt, die die Fadenspannungen während des Normalprozesses bzw. während des ordnungsgemäßen Fadenlaufes um ein vorher eingestelltes Maß über­ steigen.

Der erste Hebelarm 12.1 weist eine Stützschulter 12.3 auf (siehe auch Fig. 4), gegen die zwei Stützglieder 18 und 19 in Form von Kolben anliegen. Die beiden Kolben 18 bzw. 19 werden von elastisch verformbaren Membranen 20 bzw. 21 abgestützt, die mit ihren von den Kolben 18 bzw. 19 abgewandten Membranseiten Druckräume 22 bzw. 23 verschließen, in die Druckleitungen 24 bzw. 25 münden. Die die Kolben 18 bzw. 19 abstützenden Membranen 20 bzw. 21 haben unterschiedlich große wirksame Membran­ flächen.

Der zweite Hebelarm 12.4 des Schwenkhebels 12 ist im wesentlichen als gabelförmiges Schaltorgan ge­ staltet, zwischen dessen beide Gabelzinken ein Schaltstift 26 ragt, der an einem eine Dichtung 27 tragenden Ventilteller 28 angebracht ist. Der Ventilteller verschließt zusammen mit der Dichtung 27 eine Ventilöffnung einer Druckkammer 29, in die eine Druckluftleitung 30 mündet. Der Ventilteller 28 sowie die Dichtung 27 werden bei ordnungsgemäßem Fadenlauf gegen den Ventilsitz 32 gedrückt. Die Druckkammern bzw. Druckräume 22, 23 und 29 bilden einen Teil des stationären Faden­ tastergehäuses 4.

Die von den beiden Membranen 20 und 21 ver­ schlossenen Druckräume 22 bzw. 23 sind an eine gemeinsame Druckluftquelle 33 unter Zwischen­ schaltung eines Druckreglers 34 angeschlossen. Hinter dem Druckregler 34 teilt sich die Druckluftleitung in zwei Leitungsstränge auf, die zu den Druckleitungen 24 bzw. 25 führen. Jeder der beiden Leitungsstränge ist mit einem Schalt­ ventil 35 bzw. 36 versehen, um durch entsprechendes Umschalten entweder die eine Membran oder die andere Membran oder beide Membranen 20, 21 gemein­ sam mit Druckluft zu beaufschlagen, so daß der Schwenkhebel über seine Stützschulter 12.3 entweder von einem der beiden Kolben 18 bzw. 19 oder von beiden Kolben 18, 19 abgestützt wird, um den Schwenkhebel entgegen der auf ihn einwirken­ den Fadenspannung bzw. Fadenzugkraft in einer einem ordnungsgemäßen Fadenlauf entsprechenden Betriebsposition abzustützen. Im folgenden werden die Variationsmöglichkeiten zur Abstützung des Schwenkhebels mit einer bestimmten Kraft anhand eines möglichen Beispieles beschrieben:

Die eine kleinere wirksame Membranfläche aufwei­ sende erste Membran 20 überdeckt beispielsweise den Arbeitsbereich von 25 bis 250 cN Fadenzugkraft. Die zweite größere Membran 21 hat eine wirksame Membranfläche, die beispielsweise einem Arbeits­ bereich von 250 bis 480 cN Fadenzugkraft ent­ spricht, und zwar jeweils in Abhängigkeit von den mittels des Druckreglers 34 in den Druckräumen 22 bzw. 23 eingestellten Drücken.

Die beiden Arbeitsbereiche der Membranen 20 und 21 überlappen sich bei dem beschriebenen Beispiel um 10 cN Fadenzugkraft.

Soll eine Fadenspannung in einem Bereich bis zu 250 cN Fadenzugkraft überwacht werden, so genügt es, allein den Druckraum 22 der kleineren ersten Membran 20 mit Druckluft zu beaufschlagen. Wenn eine Zugkraft von beispielsweise 260 cN überwacht werden soll, kann die erste kleinere Membran 20 entlastet werden, während die zweite größere Membran 21 aktiviert wird.

Für den Fall, daß eine Höchstzugkraft kontrolliert bzw. überwacht werden soll, können beide Membranen aktiviert werden, so daß insgesamt eine Kraft von 250 cN + 480 cN = 720 cN zur Verfügung steht.

Wenn beispielsweise bei Bruch des Fadens 8 oder bei Bruch einer Garnkomponente des Fadens 8 die Fadenspannung und damit die Fadenzugkraft abnimmt, wird der Schwenkhebel 12 von einem der beiden Stützglieder 18 bzw. 19 oder von beiden Stütz­ gliedern in Uhrzeigerrichtung verschwenkt, so daß das gabelförmige Schaltorgan 12.4 mit seinem oberen Gabelzinken gegen den Schaltstift 26 drückt. Dadurch wird in der in Fig. 5 beschriebenen Weise der Ventilteller 28 von dem Ventilsitz 32 abge­ hoben, so daß die Druckkammer 29 entlüftet wird, was zu einem Druckabfall in der Druckluftleitung 30 führt. Dieser Druckabfall bedingt entsprechende Steuerbefehle zum Abstellen der Fadenbearbeitungs­ stelle, im beschriebenen Fall der Doppeldraht- Zwirnspindel 2.

Nimmt dagegen die Fadenspannung aus irgendeinem Grunde zu, so kann der Schwenkhebel in Abhängigkeit von der Federkraft der das Stützglied 12.2 ab­ stützenden Druckfeder 16 gegen die Kraft dieser Druckfeder 16 in Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkt werden, wodurch der untere Gabelzinken des gabelförmigen Schaltorganes 12.4 auf den Schaltstift 26 einwirkt, um in der Druckluft­ leitung 30 einen Druckabfall herbeizuführen, von dem entsprechende Steuerbefehle abgeleitet werden.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist dem Schwenkhebel 12 ein verschwenkbarer oder drehbarer Anschlag 37 zugeordnet, der zum zeitweiligen Arretieren des Schwenkhebels in einer dem ordnungsgemäßen Faden­ lauf entsprechenden Betriebsposition dient. Dieser Anschlag soll das Fadenüberwachungsorgan bzw. den Fadentaster während des Fadenanlegens zeit­ weilig außer Funktion setzen, um während des Fadenanlegens bei noch nicht ordnungsgemäßer Fadenspannung ein Durchschalten der Tasteinrich­ tung zu verhindern.

Gemäß Fig. 2 ist an dem Gehäuse 4 der Fadenüber­ wachungseinrichtung 1 zusätzlich ein pneumatisch betätigtes Fadentrennorgan 38 beliebiger Bauart angeordnet, das zum Durchtrennen des Fadens 8 dient, wenn bei Unterschreiten oder Überschreiten der vorgegebenen Fadenspannung bzw. Fadenzugkraft durch Ansprechen des Fadentasters entsprechende Steuerbefehle im Sinne eines Abschaltens der Fadenbearbeitungsstelle gegeben werden.

Claims (11)

1. Fadenüberwachungseinrichtung für eine Faden­ bearbeitungsstelle mit einem auf einer Schwenk­ achse (11) gelagerten Schwenkhebel (12), auf dem eine von dem zu überwachenden Faden (8) überlaufene Fadenführungsrolle (6) gelagert ist und der von einem entsprechend einer vorgegebenen Fadenspannung einstellbaren Stützglied elastisch abgestützt wird, wobei der Schwenkhebel (12) ein Schaltorgan (12.4) zur Unterbrechung des Fadenlaufes und/oder zum Abschalten der Fadenbearbeitungsstelle aufweist, sobald die tatsächliche Fadenspannung von einem vorgegebenen Fadenspannungswert um einen bestimmten Betrag abweicht, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Stützglied (18 und/oder 19) pneumatisch abgestützt ist.

2. Fadenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei den Schwenk­ hebel einzeln oder gemeinsam abstützende Stützglieder (18, 19) vorgesehen sind.

3. Fadenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stützglied (18, 19) ein gegen den Schwenkhebel (12) anliegender Kolben ist, der von einer elastisch verformbaren Membran (20 bzw. 21) abgestützt wird, die auf ihrer vom Kolben (18, 19) abge­ wandten Seite mit einem Druckmedium beaufschlag­ bar ist.

4. Fadenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder mit unterschiedlichen, sich teilweise über­ lappenden Kräften abgestützt werden.

5. Fadenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Stützglieder (18, 19) abstützenden Membranen unterschiedlich große wirksame Membranflächen haben, und daß die von den Membranen begrenzten Druckräume (22 bzw. 23) über einen Druckregler (34) an eine gemeinsame Druckmittelquelle (33) angeschlossen sind.

6. Fadenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenk­ hebel (12) von einem weiteren Stützglied (12.2) abgestützt wird, das zu Unterbrechung des Fadenlaufs und/oder zum Abschalten der Faden­ bearbeitungsstelle wirksam wird, sobald die tatsächliche Fadenspannung den vorgegebenen Spannungswert um eine bestimmte Größe über­ schreitet.

7. Fadenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Stütz­ glied (12.2) mittels einer Druckfeder (17) oder eines Pneumatikkolben abgestützt ist.

8. Fadenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 2 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (12) ein doppelarmiger Hebel ist, an dessen einem Hebelarm die Stützglieder (18 und/oder 19 und/oder 12.2) wirksam sind, während der andere Hebelarm (12.4) das Schaltorgan bildet.

9. Fadenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (12.4) die Form einer Gabel hat, zwischen deren beiden Gabelzinken ein Schaltstift (26) ragt.

10. Fadenüberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen an den Schwenkhebel (12) heranstellbaren Anschlag (37) zum zeitweiligen Arretieren des Schwenkhebels (12) in einer dem ordnungsgemäßen Fadenlauf entsprechenden Betriebsposition.

11. Fadenüberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein pneumatisch betätigbares Fadentrennorgan (38) zum Durchtrennen des Fadens, sobald vom Faden­ tester entsprechende Steuerbefehle zwecks Abschaltens der Fadenbearbeitungsstelle aus­ gehen.